title-icon
Яндекс.Метрика
» » Общие черты зональности минерализации, химического состава и металлоносности подземных вод

Общие черты зональности минерализации, химического состава и металлоносности подземных вод

Во всех охарактеризованных типах (и подтипах) слабодислоцированных осадочных бассейнов наблюдается тесная зависимость между степенью минерализации и химическим составом подземных вод и литолого-фациальнsми особенностями водовмещающих формаций. Причем эта зависимость по-разному проявляется для различных гидрогеохимических этажей (ii соответственно зон литогенеза) в областях суши и акваториях.
В областях суши с гумидным климатом в верхнем этаже — в пределах зоны гипергенеза — минерализация и химический состав подъемных вод определяются в основном вещественным составом пород, наличием в них тех или иных водорастворимых соединений. Так, например, хлоридные натриевые соленые и рассольные воды выщелачивания установлены только среди соленосных (галитсодержащих) формаций, сульфатные кальциевые соленые воды — среди формаций, содержащих пласты и включения гипса и ангидрита и т. п. В областях суши с аридным климатом существенное (а иногда и решающее) влияние на минерализацию и химический состав подземных иод в верхнем этаже оказывают процессы континентального засолонения.
В пределах зоны диагенеза (в акваториях) и в зоне катагенеза осадочных бассейнов (по имеющимся данным до глубин 4—6 км) минерализация и химический состав подземных вод являются в значительной мере унаследованными от вод древних бассейнов седиментации, в которых происходило накопление водовмещающих (или смежных с ними) осадочных формаций. Так, высококонцентрированные рассолы с минерализацией 270— 350 г/кг и более (до 420 г/кг) установлены только в осадочных бассейнах с развитием пластовых залежей каменной и (или) калийной солей, очевидно накапливавшихся в водоемах высокой солености. В районах развития карбонатных и терригенных толщ с пластами гипса и ангидрита минерализация подземных рассолов не превышает 140—200 г/кг, т. е. также определяется соленостью вод в бассейнах седиментации при накоплении и них солей сульфатов кальция. В морских терригенных и карбонатных формациях минерализация подземных вод в пределах нижнего этажа (без влияния галогенных формаций) не превышает 30—40 г/кг, а в континентальных гумидных терригенных формациях (без влияния морских и галогенных формаций) — 3—10 г/кг.
Таким образом, имеющиеся данные свидетельствуют, что гидрогеохимическая зональность в осадочных бассейнах в пределах зон диагенеза, катагенеза и гипергенеза определяется в первую очередь их структурно-формационными особенностями: распределением в них (по площади и в разрезе) осадочных формаций разного типа. При этом большое значение имеет не только наличие в бассейне определенных формаций (например, галогенных, карбонатных и т. п.), но и положение их в разрезе структур, характер уплотненности, дислоцированности и других постседиментационныx изменений формационных тел. Причем эти взаимосвязи наиболее четко выражены в артезианских бассейнах, в адартезианских они затушевываются разрывными и пликативными дислокациями и проявлениями метаморфизма. В ослабленном виде эти закономерности прослеживаются даже в адмассивах в формациях, испытавших зональный метаморфизм зеленокаменной стадии.
Кроме того, важное влияние на характер гидрогеохимической зональности оказывают процессы тектогенеза и вулканизма. При этом в осадочных бассейнах возникают гидротермальные системы, существенно усложняющие облик гидрогеохимической зональности.
Концентрация большинства металлов в подземных водах верхнего этажа осадочных бассейнов в областях суши — в пределах зоны гипергенеза — составляет обычно тысячные доли миллиграмма и менее на 1 кг воды. Относительно повышенные концентрации (часто до 0,01—0,5 мг/кг) характерны для Fe, Mn, Al, а также Zn (до 0,01—0,04 мг/кг). Некоторое общее повышение концентрации металлов установлено для вод зоны гипергенеза в осадочных бассейнах с аридным климатом, мг/кг: Zn — до 0,05—0,2; Au — до 0,0002, Ag — до 0,0002; U — до 0,05; Sc — до 0,01; U — до 0,03; Ce — до 0,003; Sc — до 0,0002. На отдельных участках зоны гипергенеза в местах интенсивного окисления сульфидной минерализации формируются кислые воды, обогащенные (до 1—10 г/кг и более) многими металлами (Fe, Cu, Pb и др.).
В пределах нижнего этажа рассматриваемых бассейнов мсталлоносность подземных вод зависит прежде всего от степени их минерализации. С учетом этих закономерностей осадочные бассейны могут быть подразделены на следующие основные группы с разным характером металлоносности подземных вод в нижнем этаже.
1. Бассейны с преобладанием крепких (до 270—350 г/кг) хлоридных кальциево-натриевых (и кальциевых) металлоносных рассолов и растворенными газами метанового и метаново-азотного состава, местами обогащенными сероводородом. Эти хлоридные рассолы содержат обычно высокие концентрации различных металлов, мг/кг: Fe — до 500—3000 (реже до 6000); Mn — до 50—200 (реже до 300—600); Zn — до 20—100; Pb — до 1—20; Cu — до 0,5—3 (реже до 5—20); Hg — до 0,01—0,02; Mo — до 0,02—0,2 и т. п. Температура этих хлоридных металлоносных рассолов на глубине 3—5 км достигает 150—200 °С и более. В строении осадочного чехла бассейнов участвуют галогенные формации.
2. Бассейны с преобладанием хлоридных натриевых сильносоленых (20—35 г/кг) вод и слабых рассолов (до 70—140 г/кг) с газами метанового и метаново-азотного состава. Концентрации металлов в водах этих бассейнов более низкие, мг/кг: Zn обычно до 0,1—0,5; Pb — до 0,01—0,05; Cu — до 0,01—0,1 и т. п. Эти осадочные бассейны сложены преимущественно морскими терригенными и карбонатными формациями.
3. Бассейны с широким развитием хлоридных натриевых углекислых соленых вод и рассолов. Хлоридные углекислые рассолы приурочены к осадочным бассейнам с галогенными формациями и проявлениями молодого (KZ) вулканизма. В них, как и в бассейнах первой группы, высокая концентрация многих металлов (Fe, Mn, Zn, Pb, Cu и др.). Кроме того, хлоридные углекислые рассолы существенно обогащены As, В, Li.
4. Бассейны с широким развитием высокотермальных хлоридных натриевых сероводородно-углекислых и углекислых соленых вод. Эти структуры сложены преимущественно морскими вулканогенно-осадочными и вулканогенными формациями и характеризуются проявлениями современного вулканизма. В соленых водах этих бассейнов содержатся разнообразные металлы, мг/кг: Zn — до 0,01; Cu — до 0,1; Pb — до 0,01; Hg — до 0,1; Mo — до 0,1—0,5; Rb — до 0,5—1; Cs — до 0,5—1; Li — до 1—10; Fe — до 1—10; Mn — до 1—10; As — до 10—100 и др. В кислых хлоридных (и сульфатно-хлоридных) фумарольных термах содержание фтора достигает 50—500 мг/кг, а в щелочных хлоридных термах — обычно не превышает 0,5—1, реже 5—20 мг/кг.
5. Бассейны с пресными и слабосолеными (до 3—10 г/кг) гидрокарбонатными и гидрокарбонатно-хлоридными азотными и азотно-метановыми водами. В строении этих бассейнов участвуют в основном терригенные континентальные гумидные формации. Концентрация металлов в подземных водах бассейнов обычно довольно низкая, мг/кг: Fe — до 0,1; Zn — до 0,01; Pb — до 0,01; Cu — до 0,001; Pb — до 0,001 и т. п.

title-icon Подобные новости